邻室传热现象的动态分析

一、引言

　　目前对邻室传热现象的讨论越来越多，但大多都是基于稳态计算的基础之上的，无法对其在整个采暖季运行方面的影响作深入的探讨。在实行按户计量收费后，邻室传热作为一个重要的影响因素是必须加以考虑的，因此有必要对这一课题进行研
究。
　　DeST是由清华大学开发的建筑热环境模拟分析软件，可以分析建筑物全年的冷热工况，其结果具有较高的价值。本文即采用DeST对一栋典型的建筑进行全年热状况的模拟，分析邻室传现象对采暖负荷的影响。

二、计算思路

　　本文选取了一栋特定的建筑，针对一些代表性的房间，计算其在整个采暖季(11月15日至3月15日)的热工状况。设定了以下几种供暖运行模式：一种是每个房间都一直保持供暖状态，邻室之间不存在传热，每户的负荷均为基本的设计负荷；另一种模式是指定一种典型的供暖设备开停时间表，对于居民楼来说，可以作这样的假定：认为有60%的房间在工作日期间8：00-12：00，14：00-18：00不供暖，30%的房间随机供暖，少量房间全天保持供暖或者处于无人居住状态，其中我们所研究的目标房间是一直保持供暖状态的，这样可以大致计算得出房间的采暖负荷分布情况。
　　另外，本文还计算了两种计算得出房间的采暖负荷分布情况，一种模式为整个采暖季一直保持本室供暖邻室不供暖；另一种为本不供暖邻室供暖。通过对北京、哈尔滨及郑州相同类型建筑的模拟计算，比较不同地区间邻室传热情况的差别。

三、计算实例

　　本文选取了一栋六层六单元的民居建筑(建筑示意图如图1、图2)，首先我计算它的基本负荷，即当各户之间无传热时目标房间整个采暖季所需的采暖负荷，然后设定一种典型的运行模式，目标房间(用较粗字体标出)所需的采暖负荷，加以比较，从中分析出邻室传热的影响情况。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1 建筑示意图

　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2 户型示意图

　　对于建筑的围结构的传热系数，本文根据95年建设部颁布的《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》中的有关规定进行设定。具体数值见表1：

　　　　 　　 　　 　　 　　 不同地区各部分围护结构平均传热系数　　　 表1

四、计算结果比较分析

　　不同位置房间比较
　　首先我们拿在北京的算例来分析，此居民楼层高为2.8m，每户建筑面积为85.2m²，用DeST模拟得到结果汇总于表2，其中模拟一为邻室无传热工况，模式二为模拟实际的工况。
　　
　　　　 　　 　　 　　 　　 　不同位置单元房间采暖负荷的比较　　　　 表2

　　由上表可以看出，对于整个供暖季的最大供暖负荷，也可看作是设计负荷，存在邻室传热现象的房间较没有邻室传热的房间要多一些，随房间位置的变化而不同，中间位置的房间邻室较多，受的影响要大一些，对于累计的供暖负荷，受邻室传热的影响要小很多，从运行的角度来看，由于平均温度较设计温度要高，邻室间温差也较小，而且大部分房间为间歇性供暖，受围护结构热惰性的影响，外温对室内温度的影响被大大的衰减和延迟，短时间的停止供暖是几乎不引起邻传热的，所以总的来说，邻室传热对累计暖负荷的影响是较小的，但数据也反映出中间的位置受的影响较大。
　　不同地区建筑比较
　　为了探讨在不同地区邻室的影响，本文计算了哈尔滨、北京和郑州三个地区同类建筑的采暖情况。为了便于分析，选取了三栋建筑中同一房间（432)的结果进行比较。结果见表3。

　　　　　 　　 　　 　　 　　　　 不同地区建筑采暖负荷比较　　　　 表3

从计算结果来看，三个城市相差不大，均为增加10%左右。
　　极限情况的比较
　　本文还计算了在两种极限状态下的热工状况，结果见表4、表5：

　　　　　　　　　　　　　　　　本室供暖邻室全部不供暖房间的采暖负荷比较 　表4

　　由上表可以看出，当整个采暖季邻室均不供暖的情况下，累计供暖负荷要比基本负荷多40%以上，而最大供暖负荷也要高40%左右，当然这是一种极端状况，出现的概率较小。
　　在考虑本室不供暖的情况时，由于无法比较负荷情况一，本文统计了在无、有邻室传热两种情况下的室内温度情况到作比较，结果见表5：

　　　　　　　　　　　　　　　　本室不供暖邻室全部供暖刻意温度状况比较 　　表5

　　由表5，虽然本室不供暖，但由于邻室传热现象的存在，室内温度要大大高于无邻室传热时的温度，无需供暖的天数(＞18℃)的天数也有大幅度的增长，从这个角度看，邻室传热的影响还是很大的，但此房间的得热量是来自于周边各个房间，因此从得热和失热两个角度分析邻室传热的影响是有很大差别的。

五、结论

　　1、邻室传热现象的探讨不能只使用简单的稳态计算方法，在作细致的研究，尤其是针对收费等问题的研究时，应该进行动态的模拟计算。
　　2、对于本文所研究的建筑，从设计负荷的角度看，由邻室传热带来的附加负荷占基本负荷的10%-50%不等。但从运行的角度来看，邻室传热的影响一般在10%以下，但在实际收费中也应予以考虑。
　　3、在极限的情况下，邻室传热的作用是非常大的，运行负荷可增加40%以上，而非供暖房间的室内温度也有较大的提升。在实际中，如果出现类似的情况，如一栋楼入住率十分低的情况下，要增大设计负荷，并在收费中作出合理的调整。
　　4、对于不同地共的建筑，从模拟情况看，区别并不显著。